GG Tauri , часто сокращенно GG Tau , — это пятикратная звездная система в созвездии Тельца . На расстоянии около 450 световых лет (140 парсеков ) она расположена в области звездообразования Тельца-Возничего. Система состоит из трех звезд, вращающихся друг вокруг друга в иерархической тройной системе, известной как GG Tauri A, и еще одной двойной звездной системы, более удаленной от центральной системы, известной как GG Tauri B. [19]
Система необычна, поскольку содержит два отдельных околозвездных диска : один, окружающий всю GG Tauri A, и другой, окружающий самую яркую звезду GG Tauri A. [19] Ее большой размер и близкое расстояние делают ее идеальной для изучения того, как образуются экзопланеты в системах с несколькими звездами. [20]
Характеристики
GG Tauri состоит из пяти звезд, которые являются звездами T Tauri — классом переменных звезд , которые показывают нерегулярные изменения яркости. [22] Эти звезды чрезвычайно молоды и более яркие, чем их аналоги главной последовательности , потому что они еще не сгустились до нормального размера. Четыре компонента звезд GG Tauri являются относительно холодными звездами K-типа или M-типа со следующими спектральными типами: K7 для GG Tauri Aa, M0.5 для GG Tauri Ab, M5 для GG Tauri Ba и M7 для GG Tauri Bb; [5] возраст системы оценивается в 1,5 миллиона лет. [10]
Динамическое исследование системы показало, что массы четырех компонентов составляют: 0,78 M ☉ для GG Tauri Aa, 0,68 M ☉ для GG Tauri Ab, 0,12 M ☉ для GG Tauri Ba и 0,04 M ☉ для GG Tauri Bb. При 0,04 M ☉ GG Tauri Bb имеет субзвездную массу и является коричневым карликом . [13] Орбитальное движение было обнаружено в центральной системе (Aa и Ab), но не во внешней паре Ba и Bb (так как ее орбитальный период слишком велик). [11]
Предварительная орбита для GG Tauri Aa и Ab была рассчитана, [11] но не очень хорошо ограничена. Орбита умеренно эксцентрична; [23] Некоторые исследования определили, что их орбита имеет большую полуось около 34 а.е. и смещена относительно циркумбинарного диска примерно на 25 градусов. [23] Однако другие исследования обнаружили, что орбита копланарна циркумбинарному диску, с большей большой полуосью около 60 а.е. [12]
Интерферометрические методы использовались для наблюдения GG Tauri Ab, компонента центральной системы с меньшей массой. Было обнаружено, что GG Tauri Ab является двойной звездной системой, состоящей из двух красных карликов (Ab1 = M2V, Ab2 = M3V) с разделением около 4,5 а.е. Ее орбитальный период в настоящее время оценивается примерно в 16 лет . Это объясняет, почему спектр GG Tauri Ab предполагает необычно маломассивную звезду вместо более высокой массы, которая была измерена. [6]
Из-за взаимодействия с GG Tauri A внешняя пара GG Tauri Ba и Bb не очень стабильна. Внутренняя орбита GG Tauri Ba и Bb должна быть ретроградной относительно всей ее орбиты вокруг GG Tauri A, чтобы быть стабильной. [24]
Подсистема GG Tauri A имеет большой циркумбинарный (технически циркумтринарный) диск. Внутри диска GG Tauri Aa также имеет диск, и, кроме того, по крайней мере одна из звезд Ab также должна иметь диск. [15] Последнее выводится из наличия «пробела» в самом большом диске, обнаруженном в положении трех часов, под углом положения около 268°. [25] Впервые обнаруженный в 2002 году, [2] он интерпретируется как тень, поскольку он не вращается вместе с диском. [15] Межзвездное вещество блокирует свет от части диска, вызывая эту тень. [25] Кольца Aa и Ab копланарны друг другу. [15]
Диск вокруг GG Tauri Aa имеет массу около 0,1 M ☉ , или около массы Юпитера , [26] при температуре около 20-30 К. [27] GG Tauri Aa , по-видимому, имеет джет, исходящий из полюсов, о чем свидетельствуют запрещенные линии Fe II. [20]
В настоящее время происходит аккреция массы из внутренних дисков в сами звезды. Поскольку диски еще не были израсходованы, более крупный циркумбинарный диск должен поставлять массу в меньшие диски. [19] На это указывают несколько линий доказательств. Во-первых, поиск двухатомного водорода (H 2 ) может быть обнаружен на расстоянии до 100 а.е. от центра системы, но значительное излучение также было обнаружено на расстоянии 30 а.е. Это излучение было обнаружено там, где предыдущее исследование обнаружило поток газа из внешнего диска во внутренний, поэтому предполагалось, что излучение было результатом падения массы с внутреннего диска на внешний диск. [28] Наблюдения, проведенные в 2014 году, показали схожие результаты. [19] Во-вторых, ближняя инфракрасная поляриметрия области показала ту же структуру, соединяющую внутренний и внешний диски. Звезды GG Tauri A находятся ближе к кольцу на северной стороне (где находится стример), чем на южной стороне. [29] Наконец, хотя во внутренние диски попадает не так много газа, скорость аккреции газа, как было измерено, составляет ~6 × 10−8 M ☉ год −1 , что является по крайней мере скоростью аккреции от внутренних дисков к самим звездам. Таким образом, внешний диск обеспечивает достаточно массы для пополнения внутренних дисков. [ 30]
Возможные протопланеты
На краю внешнего диска находится «горячая точка» с дополнительным газом и при более высокой температуре около 40 К. Внутри диска также есть спиралевидные образования. [31] В центре этой «горячей точки» может находиться протопланета, называемая GG Tauri Ac, которая все еще набирает массу. [20] Это объяснило бы более высокую плотность и температуру газа, а также спиральные образования. [31] Если она существует, она, вероятно, будет иметь массу Нептуна или меньше, учитывая, что она не очистила зазор в своем местоположении. Другие планеты могли бы объяснить другие спиральные особенности внутри диска. [31]
Химия
Химия околозвездных дисков важна для понимания формирования планет. Внутренний диск, как и другие протопланетные диски, богат простыми молекулами, содержащими такие элементы, как углерод и сера . В 2018 году сероводород ( H 2S ) было сообщено, [32] а в 2021 году было сообщено, что тиоксоэтенилиден (CCS) существует внутри диска. [33] Оба являются первыми примерами этих видов, известных в протопланетном диске. [32] [33] Химические механизмы, связанные с их образованием, не очень хорошо изучены. [33]
Смотрите также
HL Tauri , звезда типа T Tauri с протопланетным диском
BD−22 5866 , четверная звездная система с относительно малой массой
^ abcdefgh Уайт, Рассел Дж.; Гез, AM; Рид, И. Нил; Шульц, Грег (1999). «Тест эволюционных моделей до главной последовательности на границе звезд/субзвезд на основе спектров молодой четверки GG Тельца». The Astrophysical Journal . 520 (2): 811– 821. arXiv : astro-ph/9902318 . Bibcode : 1999ApJ...520..811W. doi : 10.1086/307494. S2CID 16100123.
^ ab Smak, J. (1964). «О цветах звезд типа Т Тельца и связанных с ними объектов». Astrophysical Journal . 139 : 1095. Bibcode : 1964ApJ...139.1095S. doi : 10.1086/147851.
^ Джой, Альфред Х. (1949). «Яркие звезды среди темных облаков Тельца». Astrophysical Journal . 110 : 424. Bibcode : 1949ApJ...110..424J. doi : 10.1086/145217.Доступ осуществлен с помощью SIMBAD .
^ ab Zacharias, N.; Urban, SE; Zacharias, MI; Wycoff, GL; Hall, DM; Germain, ME; Holdenried, ER; Winter, L. (2003). "VizieR Online Data Catalog: Второй каталог астрографов ПЗС Военно-морской обсерватории США (UCAC2)". Коллекция электронных каталогов CDS/ADC . Bibcode : 2003yCat.1289....0Z.Доступ осуществлен с помощью SIMBAD .
^ ab Piétu, V.; Gueth, F.; Hily-Blant, P.; Schuster, K.-F.; Pety, J. (2011). "Высокоразрешающая визуализация системы GG Tauri на частоте 267 ГГц". Astronomy & Astrophysics . 582 : A81. arXiv : 1102.4029 . Bibcode :2011A&A...528A..81P. doi :10.1051/0004-6361/201015682. S2CID 118589049.
^ abc Köhler, R. (2011). "Орбита GG Tauri A". Astronomy & Astrophysics . 530 : A126. arXiv : 1104.2245 . Bibcode : 2011A&A...530A.126K. doi : 10.1051/0004-6361/201016327.Примечание: «наиболее вероятная орбита» указана в звездном поле выше.
^ аб Кепплер, М.; Пензлин, А.; Бенисти, М.; ван Букель, Р.; Хеннинг, Т.; ван Гольштейн, Р.Г.; Клей, В.; Гаруфи, А.; Гински, К.; Бранднер, В.; Бертранг, GH-M.; Боккалетти, А.; де Бур, Дж.; Бонавита, М.; Браун Севилья, С.; Шовен, Г.; Доминик, К.; Янсон, М.; Ланглуа, М.; Лодато, Г.; Мэр, А.-Л.; Менар, Ф.; Пантин, Э.; Пинте, К.; Столкер, Т.; Суладьи, Дж.; Тибо, П.; Вильнев, М.; Зурло, А.; Рабу, П.; Фотрие, П.; Фельдт, М.; Madec, F.; Wildi, F. (июль 2020 г.). «Пробелы, тени, спирали и стримеры: наблюдения SPHERE за взаимодействиями бинарных дисков в GG Tauri A». Астрономия и астрофизика . 639 : A62. arXiv : 2005.09037 . Bibcode :2020A&A...639A..62K. doi : 10.1051/0004-6361/202038032 . S2CID 218684431.
^ abcd Beust, H.; Dutrey, A. (2005). "Динамика молодой кратной системы GG Tauri. I. Орбитальные соответствия и внутренний край окружного диска GG Tau A". Astronomy and Astrophysics . 439 (2): 585– 594. Bibcode :2005A&A...439..585B. doi : 10.1051/0004-6361:20042441 .
^ "Планета GG Tau Ae". 2023.
^ abcdefg Брауэр, Р.; Пантин, Э.; Ди Фолько, Э.; Хабарт, Э.; Датри, А.; Гийото, С. (2019). «GG Tauri A: Темные тени на мире-кольце». Астрономия и астрофизика . 628 : А88. arXiv : 1906.11582 . Бибкод : 2019A&A...628A..88B. дои : 10.1051/0004-6361/201935966. S2CID 195699759.
^ abcd "Астрономы исследуют похожее на Иезекииля "колесо в колесе" в двойной системе GG Tauri-A". Sci-News.com . 30 октября 2014 г. . Получено 10 февраля 2017 г. .
^ abc Дютрей, Энн; Ди Фолко, Эммануэль; Бек, Трейси; Гийото, Стефан (2016). «GG Tau: The ringworld and beyond». Обзор астрономии и астрофизики . 24. doi :10.1007/s00159-015-0091-5. S2CID 123210114.
^ Бувье, Ж.; Кабрит, С.; Фернандес, М.; Мартин, Э.Л.; Мэтьюз, Дж.М. (май 1993 г.). «COYOTES I: фотометрическая изменчивость и вращательная эволюция звезд типа Т Тельца». Астрономия и астрофизика . 272 : 176–206 . Bibcode : 1993A&A...272..176B . Получено 30 марта 2022 г.
^ ab "T Tauri Stars | COSMOS" . Получено 11 февраля 2017 г.
^ ab Aly, Hossam; Lodato, Giuseppe; Cazzoletti, Paolo (2018). «О вековой эволюции циркумбинарного диска GG Tau A: сценарий несоосного диска». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 480 (4): 4738. arXiv : 1809.06383 . Bibcode : 2018MNRAS.480.4738A. doi : 10.1093/mnras/sty2179 .
^ Beust, H.; Dutrey, A. (2006). "Динамика молодой кратной системы GG Tauri. II. Связь между звездной системой и циркумбинарным диском". Astronomy & Astrophysics . 446 (1): 137– 154. Bibcode :2006A&A...446..137B. doi : 10.1051/0004-6361:20053163 . S2CID 121583375.
^ аб Крист, JE; КР Стапельфельдт; Голимовский, Д.А.; Ардила, ДР; Клэмпин, М.; Мартель, Арканзас; Форд, ХК; Иллингворт, Джорджия; Хартиг, Г. Ф. (2002). «Изображения HST/ACS циркумбинарного диска GG Тельца». Астрономический журнал . 34 . Американское астрономическое общество: 1319. arXiv : astro-ph/0508222 . Бибкод : 2002AAS...20113601K. дои : 10.1086/497069. S2CID 117225052.
^ Скейф, Анна ММ (2013). «Длинноволновый вид GG Tau A: камни в кольцевом мире». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 435 (2): 1139– 1146. arXiv : 1307.5146 . Bibcode : 2013MNRAS.435.1139S. doi : 10.1093/mnras/stt1361 . S2CID 53062598.
^ Эндрюс, Шон М.; и др. (2014). "Разрешенные многочастотные радионаблюдения GG Tau". The Astrophysical Journal . 787 (2): 148. arXiv : 1404.5652 . Bibcode : 2014ApJ...787..148A. doi : 10.1088/0004-637X/787/2/148. S2CID 59520166.
^ Бек, Трейси Л.; Бари, Джеффри С.; Дютрей, Энн; Пьету, Винсент; Гийото, Стефан; Любов, Ш. Х.; Саймон, М. (2012). «Аккреция циркумбинарного газа на центральную двойную звезду: инфракрасное излучение молекулярного водорода из GG Tau A». The Astrophysical Journal . 754 (1): 72. arXiv : 1205.1526 . Bibcode :2012ApJ...754...72B. doi :10.1088/0004-637X/754/1/72. S2CID 119306325.
^ Yang, Yi; et al. (2016). "Поляриметрия изображений в ближнем инфракрасном диапазоне внутренней области диска GG Tau A". The Astronomical Journal . 153 (1): 7. arXiv : 1610.09134 . Bibcode : 2017AJ....153....7Y. doi : 10.3847/1538-3881/153/1/7 . S2CID 118704497.
^ Phuong, NT; Dutrey, A.; Diep, PN; Guilloteau, S.; Chapillon, E.; Di Folco, E.; Tang, Y.-W.; Piétu, V.; Bary, J.; Beck, T.; Hersant, F.; Hoai, DT; Huré, JM; Nhung, PT; Pierens, A.; Tuan-Anh, P. (2020). "GG Tauri A: Свойства газа и динамика от полости до внешнего диска". Astronomy & Astrophysics . 635 : A12. arXiv : 2001.08147 . Bibcode :2020A&A...635A..12P. doi :10.1051/0004-6361/201936173. S2CID 210859248.